Нанокомпозитные электроды керамика–углеродные нанотрубки, полученные методом золь-гель: регулируемая размерность электрода и потенциальные электрохимические приложения

Нанокомпозитные электроды, состоящие из керамики, полученной методом золь‑гель, и углеродных нанотрубок, изготовлены путем добавления многослойных углеродных нанотрубок (MWNT) в силкатную гелевую матрицу. Исследованы электрохимическое поведение и потенциальные электрохимические применения керамика–углеродных нанотрубочных нанокомпозитных электродов (CCNNE). Полученные CCNNE демонстрируют регулируемую размерность, варьирующую от обычного электрода до ансамбля наноэлектродов (NEE), в зависимости от количества MWNT, диспергированных в силикатном золе и в конечном счете внедренных в гелевую матрицу. Высокое содержание MWNT (т. е. более 1.5 мг/мл в золе) приводит к формированию CCNNE, характерных для электродов обычной размерности, тогда как низкое содержание (как правило ниже 0.10 мг/мл) фактически дает CCNNE, напоминающие ансамбль наноэлектродов. Показано, что NEE обладает хорошей электрокаталитической активностью в отношении окисления аскорбиновой кислоты (AA), а CCNNE обычной размерности демонстрируют выдающуюся электрокаталитическую активность в отношении окисления глутатиона в восстановленной и окисленной формах (GSH и GSSG). Эти свойства CCNNE по существу предлагают новый электрохимический подход для детекции AA, GSH и GSSG. Также представлены и обсуждены возможные причины образования специально заданных размерностей CCNNE.